浅谈“2M双向环网”动力环境监控技术在实际运行维护中的优点与不足
时间：2020-12-13 08:05:03 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
(内蒙古移动公司 鄂尔多斯市分公司，内蒙古 鄂尔多斯 010300)
摘 要：文章对“2M双向环网”动力环境监控和“半永久 连接”这两种技术从原理上作了简要的介绍，并根据在实际营运维护中的体会，阐述了“２ Ｍ双向环网”技术具有的优点和存在的不足之处。
关键词：２Ｍ双向环网；
半永久连接；
维护成本；
稳定性；
性价比；
技术缺陷
中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编 号：1007—6921(2009)15—0092—03
目前，大多数移动基站监控系统的数据传输主要采用抽时隙的半永久连接技术，依靠 基站子系统提供的话音信道空闲时隙来完成数据传送，基于该技术的产品质量已经非常 稳定成熟。在无线网络规模不断扩大的今天，GSM网络的基站数据的调整日趋频繁，采用半 永久连接技术的移动基站监控系统的稳定性受到了巨大的挑战，监控故障率逐年增加。为此 ，近几年各大监控设备厂家又开发出了一套全新的监控技术—“2M双向环网”监控技术。基 于该 技术的产品已经在许多省市移动、联通公司得到局部试用，并表现出了优异的性能。2007年 ，内蒙古移动公司在鄂尔多斯分公司开始试用这套设备。到目前为止，该产品系统运行稳定 ，故障率明显降低，维护工作量成倍减少，维护成本显著下降。
1 “半永久连接”技术概述
目前中国移动公司的大部分基站动力环境监控均采用半永久连接传输方式。该系统通过利用 GS M网络设备具有的半永久连接功能，通过在基站与基站控制器之间ABISE链路上占用某个话音 信道的空闲时隙进行数据传输。利用半永久连接技术传送数据时，需要在基站机房内配置2M 抽时隙监控采集设备，在监控中心通过对MSC（或BSC）做半永久连接数据配置，进行监控时 隙 的收敛，最终将收敛后的2M电路接入监控中心的核心数据上网器上，完成监控数据的传送。
半永久连接技术具有响应速度快、合理利用资源的特点。具体组网方式见图1所示。
2 2Ｍ双向环网概述
2M双向环网技术是基于光传输SDH网络设计的一种动力环境监控系统数据传送技术，它利用 独立的E1电路进行监控数据的传送，具有双向业务传输功能，可以实现成环保护。具体组网 方式为：在SDH光传输环路内的每1个节点站安装1套监控采集设备（DSU），每个站点与相邻 两个站点间分别开通1条E1电路，利用本站点监控采集设备的主、从E1端口分别与相邻站点 的监控设备相串接，最后将SDH环路上的第一个节点站和末尾节点站的监控采集设备分别利 用1个E1电路连接至中心机房的动力环境监控路由器或数据上网器(DCU)上(见图2)。
2M双向环网技术在SDH网络的数据传输如图3所示，具有冗余保护功能，确保在双向环 网中任意一点出现传输链路故障时，监控网络的通信不受影响，该冗余保护功能可以保护到 2M传输线路级别上，配合SDH传输的光纤保护，系统的可靠性得到了充分增强。在实际应用 中，我们只要能满足2M电路成环保护即可，在环内任何一处E1电路发生故障，其中一侧采集 设备仍能反向传输数据。简而言之，不论采用何种2M传输方式（包括SDH、PDH、微波传输） ，只要能提供E1电路把环内各监控采集设备（DSU）及核心数据上网器（DCU3064）串联在一 起，就可组成2M双向环网。
3 2M双向环网的优点
分析以上两种不同的监控数据传输技术，我们可以看出：2M双向环网技术的组网已经完全 从基站子系统中独立出来，省去了中间的非监控设备，这样使得监控系统的日常维护工作大 为简化，且具有了成环保护功能。与半永久连接技术相比，2M双向环网的优点主要表现为以 下5个方面。
3.1 组网结构简单，故障率低
通常我们使用的半永久连接技术是通过占用基站话音信道的空闲时隙来完成数据传送， 监控采集数据依次经过BTS、BSC、时隙交叉设备和数据上网器（DCU），传送至监控主机。
与半永久连接技术相比，2M双向环网技术组网结构简单，监控采集数据通过传输系统与核心 机房路由器（DCU），直接送入监控主机进行处理。数据传送过程中减少了3个非监控系统设 备，中间设备的减少使得监控的故障率成倍下降。另外，基站电源的使用规范中要求：BTS 设备要接在开关电源的一次下电，监控设备、传输设备要接在开关电源的二次下电。在半永 久连接方式下，一旦BTS设备掉电，监控设备的传输也相应中断；
在2M双向环网连接方式下 ，监控设备的正常工作可以坚持到二次下电，提高了监控的时长和效率。
3.2 无需大量的数据制作，维护工作量明显减少
半永久连接技术需要在基站子系统的OMC网管上配置半永久连接数据，该数据的配置属于BT S数据配置的一部分，如果BTS数据进行调整，半永久连接数据也必须重新制作。近几年，由 于移动基站建网规模的不断扩大，BTS数据调整日益频繁，从而导致半永久连接数据的维 护工作量也随之增加，几乎占监控系统整体维护工作量的1/3。下面以鄂尔多斯移动分公司 为例，简要说明一下在数据制作方面，采用2M双向环网与半永久连接技术的差异。
2006年之前，鄂尔多斯移动分公司拥有的基站不足300个，动力环境监控的接入率为80%，当 时网络优化等BTS数据调整较少，动力环境监控系统的故障基本上都是硬件设备故障，故障 率保持5%以下。从2007年开始，由于移动用户的不断增多，无线网络开始大规模建设与优化 ，BTS扩容、数据修改等日常操作维护工作非常频繁，这些操作都造成了监控设备的传输时 隙丢失。为了确保动力环境监控有效，监控维护人员几乎每天都需检查监控传输中断告警， 及时补做“半永久连接”数据，日常维护工作量较以前增加了三四倍，而且故障率也一度 升至30%～40%。
基于“半永久连接”技术在以上运行维护中存在的缺陷，2007年鄂尔多斯移动分公司开始使 用2M双向环网设备。该设备单独建网，不再依附于基站子系统，监控数据在设备投入使用时 一次性做好，日后无需更改，数据维护量几乎为零，故障率极低，使得动力环境监控系统的 维护工作取得了突破性进展。
3.3 故障定位简单，维护工作效率高
采用半永久连接技术的传输故障定位非常复杂。通常在确认了监控采集设备正常的情况下， 还需要进一步检查BTS设备的监控端口是否正常，检查BSC监控时隙链接配置是否有效、时隙 交叉设备（DXC）数据是否正常、监控主机时隙配置是否与链路时隙一致。总之，检查一处 “监控传输中断”故障需要经过诊断多处中间设备，而且需要几个专业的维护人员一起现场 配合，维护的困难非常大，1年之内需要厂家多次集中处理故障，就鄂尔多斯移动分公司现 有的监控规模（800多个半永久连接监控设备），每年用于购买厂家维护服务的费用大约在 20万元左右。
相比之下，采用2M双向环网技术的传输故障定位非常简单。传输链路故障可以通过查看 核心设备—数据上网器的链路状态表直接获得，在检查出某个监控采集设备的某个方向有故 障时，再进一步通过传输网管查看2M端口状态，最终判定是电路故障还是设备故障。2M双向 环网的这种独立的组网方式回避了多专业共同维护的局限，无需诊断复杂的基站子系统各个 环节设备，维护工作简单，效率得到了提高。就鄂尔多斯移动分公司现有的2M双向环网监控 设备的规模（300多个），近两年之内的故障率一直保持在5%以下，系统运行稳定，节约了 大量的维护费用。
3.4 具有数据双向传送保护功能
采用半永久连接技术的设备在组网方式上采用星形组网，监控采集设备通过基站子系统直接 连接在数据上网器，如果在传输链路上某一点出现故障，该点监控采集设备将失效。由于这 种星形组网的缺陷，以及故障处理的难度大等原因，在中间设备相对稳定的情况下，监控系 统的故障率通常维持在10%～15%之间。
采用2M双向环网技术的设备在组网方式上采用了环状组网，多个监控采集设备通过SDH光传 输环网相互串联从两个方向连接在核心机房的数据上网器，平时监控数据的传输沿着系统默 认的1个方向进行传送，一旦2M环路上某一点出现故障，故障点一侧的监控设备的数据传送 方向将会变为相反方向，如图2所示形成新的数据传输链路，这样就不会产生一点故障 造成该点监控失效的情况，提高了监控系统的安全性，也为维修工作争取了时间。
3.5 核心设备集成度高，组网的中间设备少，系统建设投资小
在设备投资方面，2M双向环网设备投资成本比半永久连接设备下降了60%多。以艾默生 公司推介使用的2M双向环网为例，核心设备是DCU3064数据上网器，一套该数据上网器可以 接入960个基站监控设备，而通常半永久连接使用的DCU-1002-MP数据上网器最多可以接入30 个基站监控设备。另外，2M双向环网系统不需要配备时隙交叉设备（DXC）。我们以30个基 站监控设备所消耗的核心资源的费用作个比较：采用半永久连接产品组网需要花费7.1万元 ，而采用“2M双向环网”产品组网只需要花费2.25万元，如果大规模的采用2M双向环网技术 建网，成本费用的缩减将非常可观。
（以30个基站监控计算）
4 2M双向环网技术存在的不足
4.1 消耗大量的2M资源
2M双向环网技术的应用需要占用大量的传输资源，如果计划组建1个10个网元的监控设 备环网，将要占用20个2M电路，对于SDH155光传输系统（只有63个2M电路）来说，2M双向环 网产品的推广存在着障碍，但对于SDH622以上容量的光传输系统来说，2M双向环网技术应该 是目前移动基站监控系统中最佳的数据传输技术。
4.2 系统容灾性能低
由于2M双向环网技术的核心设备集成度高、容量大，一旦出现故障将导致下挂的大量监控采 集设备无法正常传送数据，监控系统将整体失效。对此厂家的建议是购置核心设备备件。根 据 目前各类通信业务核心承载设备的结构，我们建议厂家提供所有重要板件均有热备份功能的 产品，以提高核心设备的稳定性，提高容灾性能。
5 结束语
综上所述，2M双向环网技术是移动基站动力环境监控系统领域内的一次重大的技术革新。首 先其独立的组网方式避免了半永久连接技术维护的许多弊端，将监控故障率降至5%以下；
其 次，其特有的2M成环保护功能，使得产品在维修的及时性、运行的安全性方面有了显著的进 步 。对于相同容量的系统，采用2M双向环网技术的产品，建设成本下降了60%，维护成本缩减 了70%。占用大量2M资源的问题在SDH622建成后，基本上已经得到解决，容灾性能低的缺陷 也在积极的研究当中。我们相信2M双向环网技术在未来的2～3年之内，将是移动基站监控系 统中值得推广的数据传输技术。
